Vorhersage und Modellierung des Einflusses thermischer und optischer Behandlungsschritte auf die strukturellen Eigenschaften optischer Polymerfasern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian-Alexander Bunge; Professor Dr.-Ing. Thomas Gries
• Fachliche Zuordnung: Kunststofftechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 396274618

Aus dem Stand der Forschung und der eigenen Vorarbeiten geht hervor, dass bereits eine Vielzahl patentierter Verfahren zur Herstellung von Stufenindex- und Gradientenindex-Profilfasern existiert. Nachteilig an den bisherigen Verfahren ist jedoch die Tatsache, dass diese Herstellungsverfahren entweder diskontinuierlich sind (Ziehverfahren aus vordefinierten Zylindern), aufgrund einer noch zu erfolgenden Polymerisation erhebliche Zeit in Anspruch nehmen (Gel-Polymerisation und inline-Polymerisation in der Extrusion von POFs) oder die Produktionsgeschwindigkeit limitiert ist (Trockenspinnverfahren). Um diese Problemstellung zu beheben, wurde durch die Projektpartner ein kontinuierliches und skalierbares Schmelzspinnverfahren zur Herstellung von Gradientenindex-Profilfasern entwickelt. Durch die bisherigen Vorarbeiten wird zwar die grundsätzliche Eignung der Technologie nachgewiesen, jedoch müssen erhebliche Verbesserungen zum einen des Dämpfungsbelags, zum anderen bei der genaueren Kontrolle der zu erreichenden Brechzahlprofile erzielt werden, um diesen neuen Prozess gezielt und kontrolliert einsetzen zu können und gegenüber bestehenden Prozessen konkurrenzfähig zu werden. Hierfür ist ein besseres Verständnis des Strukturbildungsprozesses des optischen Polymers während der Filamentbildung notwendig. Zudem soll erforscht werden, ob zusätzliche optische Behandlungsschritte wie das Bestrahlen mit UV-Licht eine günstige Veränderung der Strukturbildung in der Polymer-optischen Faser bewirken kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen